在患有自闭症谱系障碍的儿童中使用单个2D摄像头进行自动化和可扩展的运动模拟计算机化评估 (CAMI):试点研究
Daniel E Lidstone1,2, Rebecca Rochowiak1, Carolina Pacheco3,4
1Center for Neurodevelopmental and Imaging Research, Kennedy Krieger Institute, Baltimore, MD, 21205, USA.
Research in autism spectrum disorders
|October 30, 2024
概括
这项研究表明,2D摄像头可以准确地评估自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童的运动模仿. 这项技术提供了一种可扩展和可访问的方法,用于在临床和家庭环境中评估模仿技能.
科学领域:
- 发展心理学 发展心理学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 临床神经科学 临床神经科学
背景情况:
- 运动模仿挑战是患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的儿童的核心特征.
- 现有的电脑化运动模拟评估 (CAMI) 算法依赖于3D深度摄像头,限制了可访问性.
- 需要使用标准的2D摄像头进行可扩展的解决方案,以便在临床和家庭广泛使用.
研究的目的:
- 评估基于二维摄像头的系统,用于量化儿童的运动模仿的有效性.
- 将2D摄像系统的性能与现有的3D和人类观察方法进行比较.
- 探索动力模仿得分与ASD中社会沟通障碍之间的相关性.
主要方法:
- 患有自闭症儿童和典型发育 (TD) 的儿童执行了一分钟的运动模仿任务.
- 使用Kinect 3D (3D深度摄像头) 和标准的2D摄像头同时捕获运动数据.
- 将姿势估计软件 (OpenPose 2D) 应用于2D视频中,以获得运动模拟分数,并将其与3D CAMI和人类观察编码 (HOC) 分数进行比较.
主要成果:
- 2D CAMI 评分与 3D CAMI (r=0.82) 和 HOC (r=0.80) 评分都有很强的相关性.
- 与HOC相比,2D和3DCAMI都表现出优越的辨别能力.
- 3D CAMI 方法显示了最高的区分性能 (AUC=0.94),其次是 2D CAMI (AUC=0.876).
- 所有的运动模仿得分都与社会沟通缺陷有显著联系 (p ≤ 0.003).
结论:
- 通过使用单一的二维摄像头,可以实现对运动模拟的自动量化量化.
- 这种二维方法为评估ASD运动模仿提供了一个有希望的,易于使用的工具.
- 这些发现支持将基于2D摄像头的评估整合到严的游戏和远程监控平台中.
